Δευτέρα, 15 Αυγούστου 2016

Άκαρπες οι έρευνες για ένα βασικό υποψήφιο «συστατικό» της σκοτεινής ύλης

  • Εξαιρετικά περιορισμένες πιθανότητες συγκεντρώνει πλέον μία από τις κυριότερες θεωρίες για τη φύση της σκοτεινής ύλης, αφού το παρατηρητήριο IceCube στην Ανταρκτική δεν κατάφερε να ανιχνεύσει το σωματίδιο που πρότεινε η συγκεκριμένη θεωρία για «συστατικό» του μυστηριώδους υλικού που κατακλύζει το σύμπαν.  


Το υποθετικό σωματίδιο ονομάζεται..στείρο νετρίνο, ενώ ενδείξεις για την ύπαρξή του έχουν προκύψει από αρκετά πειράματα στο παρελθόν, όπως για παράδειγμα τη δεκαετία του 1990 από το Εθνικό Εργαστήριο Λος Άλαμος στις ΗΠΑ. Ωστόσο, σύμφωνα με τα δεδομένα από το IceCube, κατά 99% οι ενδείξεις αυτές δεν «πρόδιδαν» την παρουσία του.
Χάρις στις ιδιότητες που υποτίθεται πως έχει το στείρο νετρίνο, αποτελεί ιδανικό υποψήφιο «συστατικό» της σκοτεινής ύλης, η οποία αν και αντιστοιχεί στο 85% περίπου της ύλης στο σύμπαν, είναι δύσκολο να εντοπισθεί καθώς δεν εκπέμπει ούτε απορροφά ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, όπως για παράδειγμα φως. Ωστόσο, η ύπαρξή της προκύπτει από την επίδραση που ασκεί μέσω της βαρύτητάς της στη συμβατική ύλη και σε κοσμικές δομές όπως τα σμήνη γαλαξιών, που δεν κινούνται όπως ακριβώς προβλέπει η Γενική Θεωρία της Σχετικότητας.
Σύμφωνα με την ανάλυση της επιστημονικής ομάδας του IceCube, η οποία δημοσιεύθηκε την περασμένη εβδομάδα σε άρθρο της στο Physical Review Letters, η φύση της σκοτεινής ύλης εξακολουθεί προς το παρόν να παραμένει στο σκοτάδι. «Τόσο εγώ όσο και οι συνεργάτες του θα θέλαμε να εντοπίσουμε το σωματίδιο», αναφέρει σε δελτίο Τύπου που αναρτήθηκε στο σάιτ του παρατηρητηρίου ο Φράνσις Χέιλζεν, επικεφαλής της ομάδας και θεωρητικό φυσικός στο πανεπιστήμιο Ουισκόνσιν-Μάντισον.
Παρ’ όλα αυτά, όπως προσθέτει, τα δεδομένα δεν αφήνουν περιθώριο αμφιβολίας. «Δυστυχώς, νομίζω πως κλείσαμε την πόρτα σε αυτό το ενδεχόμενο», προσθέτει.
Αν ανιχνευόταν, το στείρο νετρίνο θα συμπλήρωνε τους τρεις ήδη γνωστούς τύπους (ή αλλιώς «γεύσεις») νετρίνων: τα νετρίνα ηλεκτρονίων, μιονίων και ταυ. Τα σωματίδια έχουν πολύ μικρή μάζα και αλληλεπιδρούν ασθενώς με την ύλη, γεγονός που εξηγεί γιατί είναι δύσκολο να ανιχνευθούν, παρόλο που υπάρχουν σε τόσο μεγάλη αφθονία ώστε κάθε δευτερόλεπτο δισεκατομμύρια νετρίνα να περνούν μέσα από το σώμα μας.
Με τους αισθητήρες του θαμμένους στον πάγο, σε βάθος έως και 2,5 χιλιόμετρα, το παρατηρητήριο IceCube καταγράφει τα σήματα που προκαλούνται καθώς τα σωματίδια συγκρούονται με τα μόρια νερού. Έτσι, αναλύοντας περίπου 100.000 τέτοιες συγκρούσεις, οι επιστήμονες εντόπισαν ίχνη μόνο των τριών ήδη γνωστών «γεύσεων», χωρίς να προκύψει κάποια ένδειξη για την ύπαρξη του στείρου νετρίνου.
Στο ίδιο μήκος κύματος με το IceCube, ο ανιχνευτής LUX (Large Underground Xenon) στη Νότια Ντακότα των ΗΠΑ ολοκλήρωσε πριν από λίγες εβδομάδες χωρίς θετικό αποτέλεσμα τον έλεγχο μίας ακόμη θεωρίας για τη φύση της σκοτεινής ύλης. Ο LUX είχε βάλει στο «στόχαστρο» για 20 μήνες ένα υποθετικό είδος σωματίων που ονομάζονται «ασθενώς αλληλεπιδρώντα βαρέα σωματιδία» (WIMP), τα οποία επίσης θα μπορούσαν να αποτελούν «συστατικό» της σκοτεινής ύλης.

Blog Widget by LinkWithin